2-1 直流电流表与电压表（课件）-《电工仪表与测量（第五版）》同步教学（劳动版）

§2-1 直流电流表与电压表 1.掌握磁电系测量机构的结构和工作原理。 2.熟悉磁电系仪表的优缺点。 3.掌握直流电流表、电压表的组成。 4.了解检流计的结构，并熟悉其使用方法。 在磁电系测量机构的基础上配上不同的测量线路，就能组成各种不同用途的直流电流表和直流电压表。 演示电表只有一个测量机构（俗称表头），配合不同的测量板时，就能组成各种不同量程的电流表、电压表或检流计。 一、磁电系测量机构 测量机构 转换开关 分流电阻 演示用电表 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 磁电系测量机构中游丝的作用有两个:一是产生反作用力矩；二是把被测电流导入和导出可动线圈。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.磁电系测量机构的结构 固定部分—磁路系统 磁电系测量机构 可动部分—线圈 游丝的作用： (1)产生反作用力矩 (2)引导电流出入线圈 永久磁铁 标度尺 机械调零旋钮 游 丝 铁 心 引出线 指 针 极 掌 平衡锤 磁电系测量机构的结构 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 在动圈中加装短路线圈，利用短路线圈中产生的感生电流与磁场相互作用产生阻尼力矩。 磁感应阻尼器 据磁路系统的结构不同，可分为： 外磁式：永久磁铁在可动线圈的外部。 内磁式：永久磁铁在可动线圈的内部。可节约磁性材料，而且体积小、成本低、对外磁泄漏少，近年来被广泛使用。 内外磁式：可动线圈的内、外部都有永久磁铁，故磁性更强，结构可以更紧凑。 磁电系测量机构中的磁路系统： 外磁式 内磁式 内外磁式 2.磁电系测量机构的工作原理 磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力矩而发生偏转的原理制成的。 磁电系测量机构的工作原理 磁电系仪表的特点 优点 缺点 准确度高、灵敏度高 功率消耗小 刻度均匀 过载能力小 只能测量直流 1.直流电流表的组成 二、直流电流表 直流电流表的组成 磁电系测量机构的基本参数包括内阻RC (也称表头内阻) 和满刻度电流IC (也称表头灵敏度)。表头内阻是指可动线圈所绕漆包线的直流电阻，严格地讲还包括上下游丝的直流电阻，其值一般在几百欧到几千欧之间。表头灵敏度是指它的满刻度电流，一般为几十到几百微安。其值越小，说明测量机构的灵敏度越高。 设磁电系测量机构的内阻为RC，满刻度电流为IC，被测电流为IX，则分流电阻RA的大小可以按下述步骤进行计算。 第一步，先计算电流量程扩大倍数 第二步，计算分流电阻 2.分流电阻的计算 ［例］ 现有一只内阻为200Ω、满刻度电流为500μA的磁电系测量机构，由于生产需要，要将其改制成量程为1A的直流电流表，问应并联多大的分流电阻? 解：先求电流量程扩大倍数 应并联的分流电阻为 答：若要将其改制成量程为1A的直流电流表，应并联一只0.1Ω的分流电阻。 分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系数很小的锰铜制成。 当被测电流小于30A时，可采用内附分流器。 当被测电流大于30A时，可采用外附分流器。 电流端钮 电位端钮 外附分流器及其接线 3.多量程直流电流表 开路式分流器 闭路式分流器 1.直流电压表的组成 三、直流电压表 直流电压表的组成 第一步：先计算磁电系测量机构的额定电压 UC=IC·RC 第二步：计算电压量程扩大倍数 第三步：计算所需串联的分压电阻 2.分压电阻的计算 分压电阻一般应采用电阻率大、电阻温度系数小的锰铜丝绕制而成。分压电阻也分为内附式和外附式两种。通常量程低于600V时，可采用内附式；量程高600V时，应采用外附式。外附式分压电阻是单独制的，并且要与仪表配套使用。 ［例］ 现有一只内阻为500Ω、满刻度电流为100μA的磁电系测量机构，根据实际需要，要将其改制成50V量程的直流电压表，问应串联多大的分压电阻？该电压表的总内阻是多少？ 解：先求出测量机构的额定电压 UC=ICRC=100×10－6×500=0.05 V 再求出电压量程扩大倍数 应串联的分压电阻为 RV=（m－1)RC＝（1 000－1）×500=499 500Ω 该电压表的总电阻为 R＝RC+RV＝500＋499 500＝500 000Ω＝500 kΩ 3.多量程直流电压表 多量程直流电压表 电压灵敏度的作用： （1）表示电